[發明專利]用于生產硅塊的設備

在審

• 申請號: 201410068762.5
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN104032370A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 卡斯帕斯·戴斯;馬克·迪特里希;比安卡格朗迪-文約克;斯蒂芬·洛克
• 申請（專利權）人: 太陽世界創新有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B11/00
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明涉及一種用于生產硅塊的設備。此外，本發明還涉及一種用于生產硅塊的方法。最后，本發明涉及一種硅塊。

背景技術

由EP?2?251?459?A1公知一種用于提供液態硅的設備和方法。在這種情況下設置的是，給熔化坩堝后裝填（nachzuchargieren）液態硅。

發明內容

本發明的目的在于，改善用于生產硅塊的設備。

該目的通過權利要求1所述的特征得以實現。

本發明的核心在于，將至少兩個用于容納半導體熔體的容器布置在共同的腔中，其中，所述容器中的至少一個容器具有出口，經由所述出口，液態硅能夠流出到至少一個另外的容器中。

所述第二容器尤其用于提供硅熔體，以便后裝填所述第一容器。優選地，所述第二容器布置在所述第一容器之上。這使得所述液態硅從所述第二容器流出到所述第一容器中變得容易。

所述第二容器的出口尤其能夠以溢出口的形式構成，優選帶有流嘴地構成。所述出口尤其能夠得以控制，尤其是能夠被封閉。

用于容納所述容器的共同的腔尤其是熱絕緣的。它優選能夠以氣密的方式對外隔離。通過將所述容器布置在共同的腔中，改善了所述方法的能效。

所述容器尤其可以相對于彼此位置固定地布置。尤其可以放棄可運動的部件。這簡化了所述設備的結構。此外，由此改善了所述設備的機械穩定性。

根據本發明的一個方面，所述第二容器的容量V₂小于所述第一容器的容量V₁，即V₂＜V₁。尤其適用的是：V₂:V₁≤0.5，尤其是V₂:V₁≤0.1，尤其是V₂:V₁≤0.05，尤其是V₂:V₁≤0.01，尤其是V₂:V₁≤0.005。所述第二容器的容量V₂尤其為至少0.5升（L）。所述容量V₁尤其處于100升至5000升的范圍內。所述容量V₂尤其處于0.5升至20升的范圍內。

所述第二容器尤其具有如下橫截面積A₂，其小于所述第一容器的橫截面積A₁，即A₂＜A₁。尤其適用的是：A₂:A₁≤0.5，尤其是A₂:A₁≤0.25，尤其是A₂:A₁≤0.2。

所述第二容器尤其可以具有如下橫截面，所述橫截面展示出所述第一容器的橫截面的標定型式。它優選可以通過如下方式來布置，即，所述第一容器在由第一容器和第二容器組成的組合中的對稱特性是得到保證的。由此，能夠以具有優點的方式影響所述第一容器中的硅熔體的結晶。

根據本發明的一個方面，所述設備具有加熱裝置，所述加熱裝置適用于不僅在所述第一容器中而且在所述第二容器中使得塊狀硅熔融。

所述加熱裝置尤其可以包括所述第一容器的頂部加熱器。所述頂部加熱器尤其布置在所述第一容器之上。它可以布置在所述第二容器之上或者之下。

所述頂部加熱器可以具有處于1kW（千瓦）至100kW范圍內的功率，尤其是處于10kW至70kW范圍內的功率，尤其是處于30kW至55kW范圍內的功率。

所述頂部加熱器可以相對于所述第一容器的上邊緣相距開地布置。所述頂部加熱器與所述第一容器的上邊緣之間的間距尤其處于1cm至100cm的范圍內，尤其處于1cm至20cm的范圍內，尤其處于5cm至10cm的范圍內。

所述頂部加熱器與所述第一容器的上邊緣之間的間距尤其大于所述第二容器在垂直于它的橫截面的方向上的延伸部。但是，所述頂部加熱器與所述第一容器的上邊緣之間的間距也可以小于所述第二容器在垂直于它的橫截面的方向上的延伸部。

所述第二容器尤其可以布置在所述第一容器的所謂的“熱區（Hot?Zone）”中。在這種情況下，所述“熱區”是指所述腔中的如下區域，借助于所述加熱裝置能夠將所述區域加熱到處于硅的熔化溫度之上的溫度上，尤其是加熱到高于1450℃的溫度上，尤其是加熱到高于1500℃的溫度上。